Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Физические основы измерений характеристик кривой намагничивания с помощью осциллографа




Рис. 2.

Принципиальная схема установки приведена на рис. 2. На первичную обмотку трансформатора Тр с тороидальным сердечником из исследуемого ферромагнетика подается переменное напряжение U. С резистора сопротивлением R 1, включенного последовательно с первичной обмоткой трансформатора, снимается напряжение

которое подается на горизонтально отклоняющие пластины осциллографа О.

Во вторичной обмотке трансформатора возбуждается ЭДС индукции, пропорциональная скорости изменения магнитного потока в ферромагнитном сердечнике. Эта ЭДС создает переменный ток I 2 во вторичной обмотке, который заряжает конденсатор емкости С. Напряжение Uy, снимаемое с конденсатора, подается на вертикально отклоняющие пластины осциллографа О.

Покажем, что напряжение Ux ~ H, а напряжение Uy ~ B, т. е. на экране осциллографа должна наблюдаться кривая намагничивания В(Н) для ферромагнитного материала сердечника.

Согласно теореме о циркуляции вектора напряженности магнитного поля , примененной к средней линии тороидального сердечника,

где rT – радиус окружности, соответствующей средней линии сердечника, N 1 – число витков первичной обмотки трансформатора, I 1 – ток в первичной обмотке, возбуждаемый внешним напряжением U. Таким образом, напряжение на резисторе

пропорционально напряженности магнитного поля. Связь между горизонтальным отклонением х луча на экране осциллографа и напряжением Ux определяется соотношением

где k 1 – коэффициент отклонения, поэтому

Согласно основному закону электромагнитной индукции ЭДС, во вторичной обмотке

где N 2 – число витков вторичной обмотки трансформатора, S – площадь поперечного сечения ферромагнитного сердечника. Если параметры цепи вторичной обмотки подобраны таким образом, что выполняются условия

где I 2 – ток, возбуждаемый во вторичной обмотке, L 2 – индуктивность вторичной обмотки, UС – напряжение на конденсаторе емкости С, q – заряд на конденсаторе, то справедливо приближенное соотношение между током I 2 и ЭДС вытекающее из закона Ома,

Тогда напряжение UС, подаваемое на вертикально отклоняющие пластины осциллографа, определяется формулой

Связь между вертикальным отклонением y луча на экране осциллографа и напряжением Uy имеет вид

поэтому с точностью до знака, который не имеет принципиального значения при гармоническом изменении напряжения,

Из выражений (4) и (10) следует, что физические процессы, протекающие в рассмотренной установке, позволяют преобразовать напряженность магнитного поля в горизонтальное смещение луча на экране осциллографа, а магнитную индукцию в вертикальное смещение этого луча. В результате на экране осциллографа наблюдается кривая намагничивания материала сердечника трансформатора.

Работа по перемагничиванию сердечника за один цикл

где определяется параметрами установки, - площадь петли гистерезиса в делениях горизонтальной и вертикальной шкал осциллографа. Плотность энергии магнитного поля в ферромагнетике при его максимальном намагничивании (рис. 1)

поэтому относительную величину потерь энергии на перемагничивание ферромагнетика за один цикл можно записать следующим образом

Здесь и - координаты вершины петли гистерезиса на экране осциллографа, измеренные в делениях горизонтальной и вертикальной шкал осциллографа.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-07-02; Просмотров: 337; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.011 сек.